永城市水功能区纳污能力分析研究

陈长茵+陈涛

摘 要：本文依據《河南省水功能区划》和《水域纳污能力计算规程》，选取COD和氨氮为纳污能力计算控制指标，运用一维水质模型，分析计算出永城市水功能区纳污能力，为永城市制定限制排污总量控制方案提供重要依据。

关键词：水功能区；纳污能力；永城市

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0006-02

随着社会经济的迅速发展和城市化进程的加快，水资源短缺和水污染日益严重，已成为社会经济发展的制约因素。为贯彻2011年中央1号文件《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》，加强水资源保护，促进永城市水资源可持续发展，本文依据《河南省水功能区划》和水质目标要求，拟定纳污能力计算模型，为有效控制水体污染，促进永城市水环境与社会经济的协调发展提供科学依据。

1 水功能区划情况

永城市境内有浍河、包河及沱河3条主要河流，共划定一级水功能区3个（缓冲区），二级水功能区4个（其中饮用水源区1个，排污控制区1个，农业用水区1个、过渡区1个）。一级区划河长为51km，二级区划河长为71km[1]。

2 水功能区现状水质评价

2011年永城市水功能区全年期水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅰ类、Ⅱ类的河段均占评价河段的0%，Ⅲ类河段占评价河段的14.3%，Ⅳ类河段占评价河段的28.6%，Ⅴ类河段占评价河段的14.3%，劣于Ⅴ类河段占评价河段的42.9%。永城市水功能区总控制河长122km，全年期水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅰ类、Ⅱ类河长均为0，Ⅲ类河长 为35Km，占评价河长的28.7%；水质达到Ⅳ、Ⅴ类满足工农业用水及景观娱乐用水区水质要求的河长分别为36km、26Km，分别占评价河长的29.5%、21.3%；水质劣于Ⅴ类遭受严重污染失去各种供水功能的河长25km，占20.5%。

3 水功能区入河排污口评价

永城市接纳入河排污口的水功能区有4个，分别为浍河豫皖缓冲区、沱河豫皖缓冲区、浍河永城排污控制区和沱河永城饮用水源区，共接纳入河排污口14个。2011年永城市水功能区废污水入河量为4326.21万t。一级水功能区废污水入河量3144.9万t，占废污水入河总量的72.7%，二级水功能区废污水入河量1181.31万t，占废污水入河总量的27.3 %。其中一级水功能区中的沱河豫皖缓冲区废污水入河量最大，为1896.74万t，占废污水入河量的43.8%，入河量最少的是浍河永城排污控制区359.17万t，仅占8.3%。

永城市水功能区主要污染物为COD和氨氮，COD和氨氮入河量分别为1009.14t和51.13t。COD入河量最大的为一级水功能区沱河豫皖缓冲区，入河量为491.232t，占COD入河总量48.7%，氨氮入河量最大的为一级水功能区浍河豫皖缓冲区，为17.53.t，占氨氮入河总量的34.3%。COD和氨氮入河量最小的为沱河永城饮用水源区。详见表1。

4 水功能区纳污能力计算

水体纳污能力是指对确定的水功能区，在满足水域功能要求的前提下，在给定的水功能区水质目标值、设计水量、排污口位置及排污方式下，功能区水体所能容纳的最大污染物量[2]。根据《河南省水功能区划》，以水功能区为计算单元，结合永城市水质现状和水污染状况，选取COD、氨氮为纳污能力计算控制指标。

4.1 一维水质模型

在流动的河道中，污染物浓度沿程是变化的，根据永城市河流实际情况，水功能区纳污能力计算采用一维模型[3]。

4.2 计算条件

4.2.1 初始断面背景浓度（C0）

源头水水质：若计算河段为河源段，C0取地表水Ⅰ、Ⅱ类标准值。

上断面来水水质：C0取上游功能区水质目标值。

4.2.2 水质控制目标浓度Cs

Cs：该水功能区的水质目标值。

4.2.3 设计水文条件

（1）设计流量。设计流量的大小对纳污能力的计算结果影响较大，为了反映永城市水文年际周期变化和其中长期发展趋势，流量资料系列取20～30年枯水期月平均流量值。在水文实测资料较丰富的河段，选取75%保证率枯水期月平均流量作为设计流量。（2）设计流速。对有实测流量流速资料的断面，用经验公式计算该断面的设计流速：

对没有实测流速资料的河段，借用特征相近的其他河道流量流速关系分析确定。

4.3 水域纳污能力计算公式

W—纳污能力，g/s；Cs—规划河段水质标准，mg/L；C0—河段上游来水水质，mg/L；

Q—功能区设计流量，m3/s；u—设计流量下的平均流速，km/d；k—污染物综合降解系数，1/d；L—功能区段长，km。

5 纳污能力计算成果

根据永城市水功能区选用的纳污能力计算水质模型及设计水文条件、水功能区水质目标等，分析计算出永城市重要水功能区纳污能力见表2。永城市水功能区2011年COD纳污能力为257.59t，氨氮为5.40t。永城市各水功能区中，COD纳污能力最小的是沱河永城饮用水源区为0t，最大的是东沙河（浍河）永城排污控制区为175.02t；氨氮纳污能力最小的是沱河永城饮用水源区为0t，最大的是东沙河（浍河）永城排污控制区为16.19t。

6 建议

（1）落实强化入河排污口和水功能区的监督管理工作，对入河排污口实行污染物总量控制和浓度控制，将排放到水体的污染物总量控制在最大纳污能力范围内，同时把水功能区纳污能力作为污染物减排的参考依据。（2）加强水功能区的水质监测工作，建立自动、动态水质监测系统，及时准确掌握永城市水功能区水质状况，为永城市污染物总量控制，水功能区达标管理提供技术支撑。

Abstract：on the basis of the Henan rules calculation and water function zoning of water pollutant capacity， selection of COD and ammonia calculation control indicators for pollutant carrying capacity， using one-dimensional water quality model， calculated the water function area of Yongcheng City assimilative capacity， provide an important basis for limiting the total control scheme for the establishment of the Yongcheng municipal sewage.

Key words：water function area；pollutant carrying capacity；Yongcheng Cityendprint